基于键合图的风电系统功率变换器建模及仿真

作为风力发电系统中的重要接口部件,功率变换器的精确建模是风电系统建模的重要基础。功率变换器在工作时连续和离散的动态特性相互作用,给建模带来巨大挑战。针对功率变换器的不连续性和混杂特性,采用非线性阻性元件对开关器件等效,基于键合图理论构建功率变换器模型,实现其统一建模。借助Matlab仿真平台,采用Simulink子系统模块构建键合图仿真模型,仿真结果验证了模型的正确性,说明键合图作为一种工程系统的建模方法在混杂系统的建模上具有独特的优越性。     

船用蒸汽轮机键合图建模与仿真研究

从基本物理规律出发,应用键合图理论研究了船用蒸汽轮机的仿真建模问题,以规范化的方式统一分析了汽轮机装置中同时存在的热功转换、热传递和质量迁移3种能量作用,建立了一类具有通用性的船用汽轮机装置全工况键合图模型。结合具体算例对模型进行验证,通过仿真结果与实测值比较证明模型能够真实地反映船用汽轮机装置的静态与动态工作特性,具有较好的精确性和实时性。对键合图理论在热工对象仿真建模领域内的应用作了一些探讨,所得结论具有一定的理论和工程实用价值。     

基于功率键合图装载机转向系统建模与仿真

为了使装载机转向系统的设计能够保证在作业或行驶时的机动性、安全性 和敏捷性,一般要对该系统进行虚拟仿真设计。首先分析小型多功能装载机液压转向系统工 作特性,包括系统组成,转向工作原理,及系统模型简化;然后以键合图理论为建模工具, 根据能量和信息流动与转换过程的不同,将转向系统各组成元件抽象为键合图元,建立了液 压转向系统的功率键合图;接着推导了液压转向系统工作过程的状态方程;最后,在 MWORKS 软件环境中建立了液压转向系统功仿真模型,并对转向过程进行了仿真测试。为 小型多功能装载机转向系统设计制提供了一套完整的理论与方法,对装载机转向系统的设计 具有着重要的理论和工程应用价值。     

基于键合图的电力电子电路建模与仿真

随着DC-DC变换器的实际应用领域的不断扩大,人们对变换器系统的稳定性提出了更高的要求,因此,精确而有效的建模和仿真对于变换器的发展有着重大的意义。本文以电力电子Buck电路为例,提出混合键合图模型和键合图平均模型两种模型,这两种模型都是在键合图建模理论的基础上,根据电路中开关控制方式的不同而得到的。首先经过分析得到Buck电路的两种键合图模型,并在GME(Generic Modeling Environment)软件中搭建模型,然后通过该软件将它转换为Matlab框图模型并仿真,最后将仿真结果与实际电路模型的输出波形进行对比分析,验证了两种模型的可行性和正确性。     

面向功率键合图的通用仿真软件的研究

该文介绍了一种面向功率键合图的通用的系统动态性仿真软件－ＰＢＧＳＩＭ。该软件在ＭＡＴＬＡＢ平台上二次开发而成。充分发挥了功率键合图法在分析系统动态特性方面的优势,可以处理包含各种环节的复杂系统,软件从系统的键合图模型出发,自动辨错揭示、自动建立数学模型（字符型和数值型）、进行仿真计算并按要求输出仿真结果,用户可以方便地修改元件参数或模型直至得到满意结果。还可以给定 经变量,对系统的动态特性进行参数     

基于键合图的汽车悬架系统建模与仿真

键合图是一种图形工具,它可以清晰形象地描述系统内部的能量结构.文中给出了功率键合图理论对汽车1/4、1/2悬架系统建模的详细方法,建立了1/4、1/2悬架的键合图模型.对1/2悬架键合图模型进行仿真时,文中没有采用传统的推导状态方程方法,而是将键合图模型按照键合图与方块图的转化关系直接转为方块图模型,再利用MATLAB软件的Simulink工具箱对1/2悬架的方块图进行建模仿真.给出了仿真模型,得到了较好的仿真结果.验证了键合图结合方块图理论对系统建模和分析的优越性.     

面向功率键合图的通用仿真软件的研究大连铁道学院

本文介绍了一种面向功率键合图的通用的系统动态特性仿真软件-PBGSIM.该软件在MATLAB平台上二次开发而成,充分发挥了功率键合图法在分析系统动态特性方面的优势,可以处理包含各种环节的复杂系统.软件从系统的键合图模型出发,自动辨错提示、自动建立数学模型(字符型和数值型)、进行仿真计算并按要求输出仿真结果.用户可以方便地修改元件参数或模型直至得到满意的结果.还可以给定优化变量,对系统的动态特性进行参数优化.该软件的研制为采用键合图建模仿真提供了全新的手段,为复杂系统的动态设计、优化提供了一个有效的工具.     

基于键图的机电作动系统的建模与仿真

多电/全电飞机的关键技术之一就是飞控系统中的机电作动系统设计.在Ghosh和Bhadra所建立的电机键合图模型基础上,根据机电作动系统的原理和结构,应用功率键合图理论对机电作动系统各部件进行了研究,在此基础上建立起了机电作动系统的统一扩展键合图模型,并利用现有键合图软件对系统进行了仿真和分析.仿真结果符合预期的设计要求...     

键合图在火电厂热工对象建模中的应用

针对火电机组这种复杂的多能量转换系统,功率键合图以能量守恒定律为依据,用4种统一的物理变量表达不同的工程系统,在机、电、液、热等多种能量范畴的耦合系统建模中具有独到优势。在研究热工对象汽包的工作过程基础上,利用功率键合图理论,将其分解划分为相关键图子系统,通过连接各子系统键图模型综合得到汽包对象的键合图模型,并推导了该模型对应的数学描述,通过仿真验证了键合图模型的精确性,为热工对象的建模提供了一种崭新方法。     

基于键合图法的活塞泵建模与仿真

基于由荷兰Twente大学控制工程系研发的机电一体化建模软件20-sim,提出利用键合图法实现活塞泵的建模与仿真。在实例模型中,首先实现了单向阀的20-sim模块构造,继而在20-sim环境中建立了活塞泵的键合图模型,仿真结果理想地显示了概念设计阶段的控制效果。     

基于功率键合图和Matlab／Simulink的液压激振系统的建模及仿真

液压振动系统是采用激波器控制的机电液一体化系统,具有高动态特性。运用键合图方法建立液压振动系统的键图模型,提出将控制参数加入键图模型,用于控制液压振动系统功率流向的交替变化;根据键合图理论和控制关系建立系统的数学模型;并利用Matlab／Simulink仿真软件建立其仿真模型,可以直观地表达系统的功率流向和控制关系;根据液压振动系统模型易产生病态的特点,利用Matlab提供多种求解方法的优势,设置合理的仿真参数以得到更精确的仿真结果;利用键合图方法的扩展功能和Simulink建模的模块化可以深入研究系统中受关注的任何子系统,为液压振动系统的设计和应用提供理论依据。     

潜孔钻机回转液压系统的建模与仿真

考虑到潜孔钻机的工作特点,研究潜孔钻机回转液压系统的建模方法,进而对其动态特性进行分析,研究表明,功率键合图建模方法适合具有非线性特点的液压系统的建模仿真.建立了系统的功率键合图,并根据键合图变量间的逻辑关系,导出了的系统状态方程,并利用所建立的数学模型,在Simulink环境下对系统进行研究分析,得到了变量泵出口流量阶跃响应与液压马达进口压力特性曲线,结果表明,系统的仿真结果接近于实际试验数据,证明了仿真的正确性,这为系统进一步的性能评价及优化设计奠定了基础.     

基于Saber的永磁同步电机直接转矩控制策略的比较仿真

介绍永磁同步电机直接转矩控制理论,分析常规直接转矩控制方法由于采用滞环控制使一个采样周期内可选的电压矢量很有限,使磁链和转矩脉动较大,导致系统性能较差等问题,提出利用空间电压矢量调制来合成任意的电压矢量以改善系统性能。通过Saber仿真软件对两种控制方法进行仿真研究,给出仿真波形验证理论分析。     

矿用电动轮车交流传动系统的建模与仿真

矿用电动轮自卸车的交流传动系统是一个复杂的多能域系统,主要由功率变换器和电机组成。采用可调变换器附加导通电阻Ron的方式建立功率变化器开关器件的键合图模型,并以其为基本部件建立功率变换器的键合图模型。根据其建立的模型在所有开关模式下具有同样的因果关系,不需要因为系统模式的变化而重新指派计算因果关系。根据d-q坐标系下电机的等效电路图建立电机的键合图模型,并由键合图模型推导出电机的状态方程。采用MTLAB/Simulink和20-sim软件对功率变换器和电机的键合图模型分别进行仿真,实验结果验证了模型的正确性,说明键合图理论能够用于复杂多能域系统的统一建模。     

燃料电池空气供给系统建模及基于Matlab GUI仿真界面设计

针对燃料电池空气供给系统多变量等特征,建立燃料电池空气供给系统机理模型,并运用神经网络曲面拟合法得出风机风量与压力、转速等关系,最后基于Madab GUI设计了燃料电池空气供给系统的仿真界面,提供了良好的交互性和可扩展性。     

一种航空发动机燃油调节系统仿真方法

由于传统建模技术有高成本、高复杂性的缺点,计算机仿真技术随之兴起,正逐渐取代传统建模技术.AMEsim仿真平台由于其完备的模型库,在建模中发挥了越来越重要的作用.论文在AMEsim建立的航空发动机燃油调节系统模型的基础上,人为设置故障,得到系统的故障数据,并在Matlab上对故障数据用主元分析法进行降维,得到特征数据,采取支持向量机法对特征数据进行训练,最后用测试数据验证结果的准确性.实验结果完全分辨出测试数据代表的故障,这验证了支持向量机法用于航空发动机燃油调节系统故障诊断的优越性和可靠性,可用于航空发动机燃油调节系统的故障诊断.     

动态燃油消耗模拟分析与设计

分析摩托化行军特性,描述摩托化行军车辆跟驰模拟模型,建立摩托化行军动态燃油消耗量计算模型,通过对摩托化行军进行模拟,预测摩托化行军燃油消耗情况,并介绍摩托化行军燃油消耗模拟系统结构及主要功能。     

质子交换膜燃料电池建模与动态仿真

对质子交换膜燃料电池（PEMFC）电堆进行电输出特性研究,有助于改善燃料电池的设计,提高其性能。运用MATLAB的Simulink仿真工具对PEMFC建立仿真模型,通过所建立的电堆参数模型,就能够研究主要运行参变量对电堆动态输出性能和电堆非线性内阻产生的影响。当电堆输出电流出现阶跃变化时,对电堆电压,输出功率,消耗功率,电堆效率,非线性内阻的动态响应,进行了仿真和结果分析。仿真结果符合文献[7]实验数据,表明此参数模型是可操作和有效的,并可方便地用于PEMFC控制方法研究。